JPH11335854A - プラズマcvd装置および記録媒体 - Google Patents
プラズマcvd装置および記録媒体Info
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- JPH11335854A JPH11335854A JP10163029A JP16302998A JPH11335854A JP H11335854 A JPH11335854 A JP H11335854A JP 10163029 A JP10163029 A JP 10163029A JP 16302998 A JP16302998 A JP 16302998A JP H11335854 A JPH11335854 A JP H11335854A
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Abstract
なプラズマCVD装置および良好な特性の記録媒体を提
供する。 【解決手段】 真空状態の成膜室(5)内でカソード
(8)とアノード(9)との間の放電により、成膜原料
ガス(16)をプラズマ状態とし、プラズマ状態のイオ
ン化物質の分子を加工対象のワーク(13)のマイナス
電位により加工対象のワーク(13)の方向に加速し、
イオン化物質の分子を加工対象のワーク(13)の表面
に付着させ、加工対象のワーク(13)の表面に薄膜を
化学的に形成するプラズマCVD装置(1)において、
成膜室(5)内に、カソード(8)、アノード(9)と
加工対象のワーク(13)との間で加工対象のワーク
(13)の加工面に対向させて膜厚補正板(14)を設
け、この膜厚補正板(14)をフロート電位に設定す
る。
Description
て、各種の磁気ヘッド、光ディスクなどの光記録媒体
や、磁気ディスクなどの磁気記録媒体の加工対象のワー
クの表面に化学的に薄膜を形成するプラズマCVD(プ
ラズマ促進化学蒸着)装置、およびこのCVD装置によ
って製造される記録媒体に関する。
着)は、真空中での放電により、真空中で成膜原料ガス
をプラズマ状態とし、プラズマ状態のイオン化物質の分
子をマイナス電位により加工対象のワークの方向に加速
し、イオン化物質の分子を加工対象のワークの表面に付
着させ、ワークの表面に薄膜を化学的に形成する技術で
ある。
公報によって、「真空蒸着装置」を開発しており、その
装置を利用して、真空槽の内部で垂直面上に加工対象の
ワークとしてのディスクを回転機構により回転可能な状
態として配置し、このディスクに対し対称な状態で装置
(プラズマガン)を配置した試作機を開発し、成膜原料
ガスとしてトルエンを導入して、硬質ダイヤモンド状カ
ーボン膜(DLC膜)を成膜したところ、耐久試験で良
好な製品を得た。
下記の問題のために、実際の生産現場での使用ができな
かった。真空槽(プラズマウォール)は、プラズマを安
定化させるために、カソードの片側に接続し、カソード
の片側の電位と同じ電位に設定していた。このため、プ
ラズマウォールの壁面にトルエンイオンをはじく電界が
でき、膜厚分布補正板やしゃへい板がないと、均一な膜
厚分布が得られなかった。そこで、引き出し電極(制御
電極)を回転機構の基板の代わりに回転させ、引き出し
電極(制御電極)とともに膜厚分布補正板やしゃへい板
を回転させて、分布補正をおこなった。この対策により
膜厚分布の問題はなくなったが、つぎの原因による不良
により、良品がえられなかった。
よび膜厚補正板にバイアス(マイナス)電位が掛けられ
ているため、バイアス電圧の加速作用によって、メッシ
ュ状のイオン加速用電極(制御電極)および膜厚補正板
表面に硬質DLC膜が形成され、それが厚くなると、内
部応力による自己破壊によって表面から剥がれ、ディス
クの表面に付着して、不良が発生する。
の技術の欠点をなくし、加工対象のワークに対する薄膜
の形成に有効なプラズマCVD装置を提供することであ
る。また、本発明の他の目的は、プラズマCVD装置に
より、特性上良好な記録媒体を提供することである。
態の成膜室(5)内でカソード(8)とアノード(9)
との間の放電により、成膜原料ガス(16)をプラズマ
状態とし、プラズマ状態のイオン化物質の分子を加工対
象のワーク(13)のマイナス電位により加工対象のワ
ーク(13)の方向に加速し、イオン化物質の分子を加
工対象のワーク(13)の表面に付着させ、加工対象の
ワーク(13)の表面に薄膜を化学的に形成するプラズ
マCVD装置(1)において、成膜室(5)内に、カソ
ード(8)、アノード(9)と加工対象のワーク(1
3)との間で加工対象のワーク(13)の加工面に対向
させて膜厚補正板(14)を設け、この膜厚補正板(1
4)をフロート電位に設定している。
置(1)において、成膜室(5)を形成する筒状のプラ
ズマウォール(2)の内周面に、膜厚補正板(14)と
一体にフロート電位のしゃへい板(40)を形成し、さ
らに、プラズマウォール(2)をフロート電位に設定し
ている。
ク(13)を記録媒体とし、上記構成のプラズマCVD
装置(1)を用いて、記録媒体の基板の表面に保護膜を
形成して、記録媒体を製造するようにしている。
装置1を示している。筒状のプラズマウォール2、その
両開口面に電気絶縁性の気密体27、28によって取り
付けられたカバー3、4は、気密可能な成膜室5を形成
している。この成膜室5は、一方のカバー3のインレッ
ト30、バルブ31、32により成膜原料ガス16の供
給ユニット6および酸素ガス23の供給ユニット24
に、またプラズマウォール2の減圧ポート33により真
空ユニット7にそれぞれ接続されている。
電体によって製作さている。なお、他方のカバー4は、
図面上、開放しているが、カバー4の図上の下方の開放
部分は、図示しないトランスファーケースにより密閉さ
れ、またカバー4の図上の右側の開放部分は、加工対象
のワーク13の右側の面を左側の面と同時に加工するた
めに、同様の装置により密閉されている。
ソード8に対して同心リング状のアノード9は、成膜室
5の内部で、プラズマウォール2の開口面に対しフラン
ジ24、電気絶縁性の気密体29、ソケット35、36
により電気的に絶縁状態として固定されている。カソー
ド8の両端は、高周波カットフイルタ18、19を介し
て交流(0〜20〔V〕/10〜30〔A〕)のカソー
ド電源11に接続されている。カソード8の一端は、ア
ース17に接続され、アノード9側でプラス電位の直流
(0〜200〔V〕/0〜2000〔mA〕)のアノー
ド電源12、高周波カットフイルタ20、切り換えスイ
ッチ22の一方の接点、切り換え接点を介してアノード
9に接続されている。また、切り換えスイッチ22の他
方の接点は、調整器37、高周波(13.5〔MHz〕
/500〔W〕)の高周波電源21、アース17に接続
されている。
で、カバー3またはそれと一体で導電体のプレート38
に電気的に接続されている。このため、カバー3の電位
は、常時、カソード電源11の電圧と等しくなるように
設定されている。アノード9は、リング状の部分および
サポートの部分で中空であり、ソケット36の外部の部
分で、循環用の冷却水25の供給ユニット26に接続さ
れている。リング状のアノード9には、その内周あるい
は外周または内外周、例えば内周面に沿ってアノード9
に電気的に接続された2個のシャドウリング10が互い
に異なる方向から固定され、放電面に対して影(迷路)
を形成している。
ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体であって、成膜
室5の内で、カソード8、アノード9に対向した状態で
カバー4の内部に設けられたホルダー39および図示し
ないトランスファー装置(ハンドリングロボットあるい
はロータリインデックスデーブル)により、図示の位置
に順次供給されるようになっている。
部分では、通常、薄膜が厚く形成されやすく、また、プ
ラズマCVD装置1を対称に2台置くと、プラズマが互
いに影響し合ってしまう領域となる。このため、成膜室
5の内部で、ワーク13に対向した状態で、上記領域に
応じた形状の膜厚補正板14が設けられている。この具
体例で、膜厚補正板14は、成膜室5の内で、プラズマ
ウォール2よりも小さい筒状のしゃへい板40と一体と
なってプラズマウォール2に電気的に導通した状態で固
定されている。
13との間に、ワーク13側でプラス電位の直流(0〜
1500〔V〕/0〜100〔mA〕)のイオン加速用
電源15、ワーク13側で高周波カットフイルタ41が
接続されている。そして、プラズマウォール2、膜厚補
正板14およびしゃへい板40は、電気的に接続されて
いて、いずれの電源にも接続されず、電気的に浮いて独
立した状態すなわちフロート電位に設定されている。
を起動し、成膜室5の内部を適当な真空度の真空状態と
してから、成膜室5の内部に、成膜原料ガス16例えば
DLC膜の形成のために、トルエン(C7 H8 )ガスを
供給器6により供給し、カソード8、アノード9および
ワーク13にカソード電源11、アノード電源12、イ
オン加速用電源15をそれぞれ接続する。なお、アノー
ド9の異常加熱の防止のために、中空のアノード9に供
給ユニット26から冷却水25が循環状態とて供給され
る。
8からアノード9に向けて多量の電子が放出され、カソ
ード8とアノード9との間でグロー放電が開始される。
これらの電子は、成膜室5の内部の成膜原料ガス16を
イオン化し、プラズマ状態とする。プラズマ状態の成膜
原料分子は、ワーク13のマイナス電位によって加速さ
れ、ワーク13の表面に付着し、薄いDLC膜(C7 H
2 の膜)を形成する。図1中で、プラズマ領域では、
の反応が起き、ワーク13の表面では、の反応が起き
ている。
ニット24から酸素ガス23を成膜室5に入れて、高周
波放電をすれば、酸素プラズマによるアッシング作用に
よって、成膜室5内で加工対象物以外のカソード8、ア
ノード9、膜厚補正板14、しゃへい板40などに付着
したDLC膜を剥離することができる。
して記録媒体の実施例および比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない
限り、以下の実施例により限定されるものではない。
m〕、記録媒体の非磁性基板として、直径3.5〔イン
チ〕のNiPメッキ被覆A1合金ディスク基板上にテキ
スチャー加工(表面処理)を施し、表面の平均粗さRa
が1〔nm〕になるように加工した。表面の平均粗さR
aの測定には原子間力顕微鏡を用いた。25〔μm〕×
25〔μm〕の領域をチップ先端の曲率半径は、50
〔μm〕である。その後、本発明のプラズマCVD装置
1を搭載した磁性層−プラズマCVD膜−貫成膜装置に
て連続運転を行った。強磁性金属薄膜は、スパッタリン
グ法により、基板温度200〔℃〕で、Cr下地層(厚
さ40〔nm〕)、Co合金の磁性層(厚さ30〔n
m〕)として形成した。
ンプで3×10-4〔Pa〕まで排気し、カソード(熱フ
ィラメント)を160〔W〕の電力で加熱した。この状
態で、強磁性金属薄膜が形成された基板(加工対象のワ
ーク)がプラズマCVDの成膜室に自動搬送される。そ
の後、トルエンを流量6〔sccm〕、圧力0.1〔P
a〕で装置内に導入し、カソード(熱フィラメント)−
アノード間で放電させ、安定したプラズマ状態を維持し
た。基板−カソード(熱フィラメント)間の電位差が4
00〔V〕になるように、バイアス電圧を印加しなが
ら、薄い保護膜(DLC膜)を成膜した。基板の搬送−
トルエン導入−放電開始−成膜−放電終了−トルエン排
気−基板の搬送開始までの1サイクルの時間は40
〔秒〕とし、このサイクルを1000サイクル繰り返
し、1000枚の基板の処理を行った。この間に、基板
上に成膜されたDLC膜の積算膜厚は約30〔μm〕で
ある。このとき、記録媒体上に付着した1〔μm〕以上
のパーティクル数の経時変化をレーザー光源を用いた検
査装置で測定した。その結果を図2のグラフに示した。
ほとんどパーティクル数に変化がなく、1〔ギガビット
/平方インチ〕以上の記録密度で要求されるヘッド安定
浮上量0.6〔マイクロインチ〕を確保できる記録媒体
が歩留よく得られた。
様の工程を経た基板は、プラズマCVDの成膜室に自動
搬送された。成膜条件、連続運転条件、積算膜厚は、実
施例と全く同様であるが、プラズマCVD装置中の膜厚
補正板の電位は、フロート電位ではなく、基板と同電位
とした。これにより、膜厚分布が悪化することはなかっ
た。このとき、記録媒体上に付着したパーティクル数の
経時変化をレーザー光源による検査装置で測定した。そ
の結果を図2のグラフに示した。処理枚数の経過ととも
にパーティクル数が著しく増大することがあった。これ
は、膜厚補正板が基板と同電位であるため、膜厚補正板
上にも基板と同様に硬質で内部応力の高い膜が付着する
ため、積算状態の膜厚が臨界膜厚を越えたところで、膜
厚補正板から剥離し、多量のパーティクルを発生したた
めと推定される。この状態ではヘッド安定浮上量0.6
〔マイクロインチ〕の記録媒体は得られなかった。
ート電位に設定されていて、成膜原料ガス16のプラス
イオンがストレートにワーク13に向かうようになり、
プラズマウォール2の内部の成膜室5の部分でプラズマ
が均一に分布するので、ワーク13に対する成膜も厚み
むらのない状態で形成できる。また、カソード8の電位
の電界がカバー3だけに発生しているので、成膜原料ガ
ス16のプラスイオンの動きがすなおになり、従来、作
成していた複雑な膜厚補正板や回転機構がいらなくなっ
た。また、カバー3がカソード8のアース17の電位に
設定されているため、局部的な異常放電が少なく、成膜
室5の内部で均一なプラズマ状態が確保できる。なお、
プラズマウォール2に成膜原料分子が付着したとして
も、フロート電位によって加速されない状態で付着する
ため、低い硬度で、応力歪みもなく、剥がれにくい状態
となって、不良品の発生が激減した。したがって、それ
が落下して、ワーク13の表面などに付着せず、ワーク
13の成膜効率も向上する。このように、成膜原料ガス
16のプラスイオンの動き、分布、プラズマ特性や成膜
動作がよくなる。
定されていて、その表面に付着した薄膜も低い硬度で、
剥がれにくいため、ワーク13の成膜不良が少なくな
る。しかも、膜厚補正板14の存在によって、ワーク1
3の表面に形成される薄膜の厚みが制御できるため、膜
厚補正板14の形状によって、必要な領域にのみ成膜が
可能となる。このようにして、、目的外の薄膜の剥がれ
による不良の発生が防止でき、ワーク13の表面に形成
される薄膜の厚みの制御ができる。
用いて、加工対象のワーク13として、記録媒体の表面
に保護膜を形成すると、表面保護および記録内容読み取
りの特性上良好な記録媒体が得られる。
気系、配管系の回路図である。
クル個数のグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 真空状態の成膜室(5)内でカソード
(8)とアノード(9)との間の放電により、成膜原料
ガス(16)をプラズマ状態とし、プラズマ状態のイオ
ン化物質の分子を加工対象のワーク(13)のマイナス
電位により加工対象のワーク(13)の方向に加速し、
イオン化物質の分子を加工対象のワーク(13)の表面
に付着させ、加工対象のワーク(13)の表面に薄膜を
化学的に形成するプラズマCVD装置(1)において、 成膜室(5)内に、カソード(8)、アノード(9)と
加工対象のワーク(13)との間で加工対象のワーク
(13)の加工面に対向させて膜厚補正板(14)を設
け、この膜厚補正板(14)をフロート電位に設定した
ことを特徴とするプラズマCVD装置(1)。 - 【請求項2】 成膜室(5)を形成する筒状のプラズマ
ウォール(2)の内周面に、膜厚補正板(14)と一体
にフロート電位のしゃへい板(40)を形成したことを
特徴とする請求項1記載のプラズマCVD装置(1)。 - 【請求項3】 プラズマウォール(2)をフロート電位
に設定したことを特徴とする請求項2記載のプラズマC
VD装置(1)。 - 【請求項4】 加工対象のワーク(13)は記録媒体で
あって、請求項1、2または3記載のプラズマCVD装
置(1)を使用して、記録媒体の表面に保護膜を形成し
てなることを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16302998A JP3305654B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | プラズマcvd装置および記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16302998A JP3305654B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | プラズマcvd装置および記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11335854A true JPH11335854A (ja) | 1999-12-07 |
JP3305654B2 JP3305654B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15765843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16302998A Expired - Lifetime JP3305654B2 (ja) | 1998-05-27 | 1998-05-27 | プラズマcvd装置および記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3305654B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010013675A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Utec:Kk | プラズマcvd装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 |
JP2014025117A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Yuutekku:Kk | プラズマcvd装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP16302998A patent/JP3305654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010013675A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Utec:Kk | プラズマcvd装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 |
JP2014025117A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Yuutekku:Kk | プラズマcvd装置及び磁気記録媒体の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3305654B2 (ja) | 2002-07-24 |
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